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串聯諧振怎么產生的?

發布:2022-01-27 閱讀量:

特高壓電力旗下的串聯諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。

串聯諧振試驗如何進行?(圖1)

串聯諧振在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件(L或C)的參數或電源頻率,可以使它們位相相同,整個電路呈現為純電阻性。電路達到這種狀態稱之為諧振。在諧振狀態下,電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現象,并在科學和應用技術上充分利用諧振的特征,同時又要預防它所產生的危害。按電路聯接的不同,有串聯諧振和并聯諧振兩種。在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內,當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現純電阻性,這種現象叫串聯諧振(也稱為電壓諧振)。當電路發生串聯諧振時,電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。

變頻串聯諧振試驗裝置又叫串聯諧振,是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式;分壓器并聯在被試品上,用于測量被試品上的諧振電壓,并作過壓保護信號;調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路,提供串聯諧振的激勵功率。

危害

發生諧振時,由于感抗和容抗相等,所以電感和電容兩端的電壓有效值相等,即:UL=UC。又由于其相位相反,因此這兩個電壓是相互抵消的。在電容或電感的電壓有效值為:UL=UC=XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R稱為諧振電路的品質因數,它代表電壓比。即UC/U或UL/U。   

品質因數是衡量諧振電路特性的一個重要參數。如電路中電抗越大,電阻越小,則品質因數越高。因此電容或電感上的電壓值將比外加電壓大的多。一般電感、電容諧振電路的品質因數可達幾十甚至幾百。所以串聯諧振又叫電壓諧振。在電力系統中,串聯諧振將會產生高出電網額定電壓數倍的過電壓,對電力設備的安全造成很大危害。

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